JP2010179861A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンENGからの出力軸が動力分配機構T/Sを経て第１モータ/ジェネレータMG1と駆動輪LT,RTに連結され、第２モータ/ジェネレータMG2の出力軸が変速機T/Mを介して駆動輪LT,RTに連結され、変速指令時に変速機T/Mの変速比を変更制御する。このＦＲハイブリッド車両において、変速機T/Mよりも駆動輪LT,RT側で、駆動輪LT,RTに連結される第３モータ/ジェネレータMG3を設け、変速制御手段は、変速機T/Mにより変速が行われることを予測する変速予測部と、変速予測部が変速を予測した場合、変速が開始される前に予め第２モータ/ジェネレータMG2が出力する駆動力を低下させ、その駆動力低下分を、第３モータ/ジェネレータMG3のの駆動力で負担する駆動力補償部と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して駆動輪に連結される駆動系を備えたハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、エンジンの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータ/ジェネレータと駆動輪とに連結され、この駆動輪に第２のモータ/ジェネレータが連結されたハイブリッド車両において、第２のモータ/ジェネレータの駆動力は、変速段が２段乃至３段の変速機を介して駆動輪に伝達されることが開示されている（例えば、特許文献１の図６参照）。

特開2003−127681号公報

しかしながら、従来のハイブリッド車両の制御装置にあっては、２段乃至３段の変速機によって変速を行う場合には、変速段が移行する変速中に第２のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達することができない場合があり、駆動力が低下する駆動力落ちによりショックが発生してしまう、という問題があった。

特に、変速要素（ドグクラッチや摩擦クラッチなど）の掛け替えにより変速段が移行する変速中においては、締結されている変速要素を開放し、変速後の回転数に同期させるために第２のモータ/ジェネレータによる変速機の入力回転数制御を行い、回転数同期後、開放されている変速要素の締結を行う。このため、変速中は、回転数制御されている第２のモータ/ジェネレータの駆動力を駆動輪に伝達できない。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速を伴う走行時、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の制御装置では、エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結される。
変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備えている。
このハイブリッド車両の制御装置において、
前記変速機よりも前記駆動輪側で、前記駆動輪に連結される第３のモータを設ける。
前記変速制御手段は、少なくとも車速に基づいて、前記変速機により変速が行われることを予測する変速予測部と、前記変速予測部が変速を予測した場合、変速が開始される前に予め前記第２のモータが出力する駆動力を低下させ、その駆動力低下分を、前記エンジンと前記第３のモータの少なくとも一方の駆動力で負担する駆動力補償部と、を有する。

よって、本発明のハイブリッド車両の制御装置にあっては、変速予測部において、少なくとも車速に基づいて、変速機により変速が行われることを予測されると、駆動力補償部において、変速が開始される前に予め第２のモータが出力する駆動力を低下させ、その駆動力低下分を、エンジンと第３のモータの少なくとも一方の駆動力で負担する駆動力補償が行われる。
すなわち、変速開始前に第２のモータが負担している駆動力が予め低減されているので、変速中に第２のモータの駆動力が駆動輪に伝達されなくなっても、駆動力の低下が小さく抑えられる。加えて、第２のモータの駆動力低下分を、エンジンと第３のモータの少なくとも一方により補償する駆動力補償は、指令出力時から補償駆動力が駆動輪に伝達されるまでに応答遅れ時間を持つ。これに対し、変速開始前から駆動力補償を開始することで、変速開始後の駆動力補償の遅れが抑制され、変速中にショックの原因となる駆動力落ちが確実に回避される。
この結果、変速を伴う走行時、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。

実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。 実施例１のＦＲハイブリッド車両の動力分割機構による第１モータ/ジェネレータ回転数とエンジン回転数と出力回転数の回転数関係を示す共線図である。 実施例１のＦＲハイブリッド車両の変速機による低速段と高速段での回転数関係をあらわし、(a)は低速段での共線図を示し、(b)は高速段での共線図を示す。 実施例１の統合コントローラで実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１の統合コントローラで実行される変速制御処理で用いられる動作点情報を説明するための変速マップを示す図である。 実施例１の変速制御での変速中の駆動力補償を説明するための通常駆動力と変速中駆動力（補償なし）と変速中駆動力（補償あり）を示すグラフ図である。

以下、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の制御装置が適用されたＦＲハイブリッド車両（ハイブリッド車両の一例）を示す全体システム図である。以下、図１に基づきＦＲハイブリッド車両のシステム構成を説明する。

実施例１におけるＦＲハイブリッド車両の駆動系は、図１に示すように、エンジンENGと、エンジン出力軸ESと、第１モータ/ジェネレータMG1（第１のモータ）と、第１モータ出力軸MS1と、動力分割機構T/Sと、プロペラシャフトPSと、第２モータ/ジェネレータMG2（第２のモータ）と、第２モータ出力軸MS2と、変速機T/Mと、第２出力ギアG1,G2と、第３モータ/ジェネレータMG3（第３のモータ）と、第３モータ出力軸MS3と、第３出力ギアG3,G4と、差動機構DFと、左駆動軸LSと、右駆動軸RSと、左駆動輪LTと、右駆動輪RTと、を備えている。

すなわち、エンジンENGからのエンジン出力軸ESが動力分配機構T/Sを経て第１モータ/ジェネレータMG1と左右の駆動輪LT,RTに連結され、第２モータ/ジェネレータMG2の第２モータ出力軸MS2が変速機T/Mを介して左右の駆動輪LT,RTに連結されている。そして、前記変速機T/Mよりも左右の駆動輪LT,RT側で、左右の駆動輪LT,RTに連結される第３モータ/ジェネレータMG3を設けている。

前記エンジンENGは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ１からの目標エンジントルク指令をスロットルアクチュエータ２が入力し、スロットルバルブのバルブ開度を制御する。

前記第１モータ/ジェネレータMG1と前記第２モータ/ジェネレータMG2と前記第３モータ/ジェネレータMG3は、いずれもロータに永久磁石を埋設し、ステータにステータコイルが巻き付けられ、駆動機能と発電機能を有する同期型モータである。そして、駆動時には、後述するモータコントローラ３からの制御指令に基づいて、インバータ４により作り出された三相交流をステータコイルに印加することにより、それぞれ独立に駆動制御される。発電時には、ステータコイルでの三相交流をインバータ４により単相直流に変換し、バッテリ５を充電するというように、それぞれ独立に発電制御される。

前記動力分割機構T/Sは、シングルピニオン型の遊星歯車により構成され、第１サンギアS1に第１モータ出力軸MS1が連結され、第１キャリアC1にエンジン出力軸ESが連結され、第１リングギアR1にプロペラシャフトPSが連結されている。
上記連結関係により、図２に示す共線図上において、左から第１モータ/ジェネレータMG1（第１サンギアS1）、エンジンENG（第１キャリアC1）、プロペラシャフトPS（第１リングギアR1）の順に配列され、シングルピニオン型の遊星歯車の動作を簡易的に表せる剛体レバーモデルを導入することができる。
ここで、「共線図」とは、差動歯車のギア比を考える場合、式により求める方法に代え、より簡単で分かりやすい作図により求める方法で用いられる速度線図であり、縦軸に各回転要素の回転数（回転速度）をとり、横軸に各回転要素をとり、各回転要素の間隔を第１サンギアS1と第１リングギアR1の歯数比（＝ρ1）に基づく共線図レバー比になるように配置したものである。

前記変速機T/Mは、シングルピニオン型の遊星歯車と２つの摩擦要素の組み合わせにより構成され、第２サンギアS2に第２モータ出力軸MS2が連結され、第２キャリアC2に第１出力ギアG1,G2を介してプロペラシャフトPSが連結されている。そして、第２リングギアR2と変速機ケースとの間にローブレーキL/Bが介装され、第２サンギアS2と第２リングギアR2の間にハイクラッチH/Cが介装されている。尚、ローブレーキL/BとハイクラッチH/Cは、後述する変速コントローラ６からの油圧指令により締結圧と開放圧を作り出す油圧制御装置７からの油圧により締結/開放が制御される。
上記連結関係により、図３に示す共線図上において、左から第２モータ/ジェネレータMG2（第２サンギアS2）、第１出力ギアG1（第２キャリアC2）、第２リングギアR2の順に配列される。そして、低速段は、図３(a)に示すように、ローブレーキL/Bを締結し、ハイクラッチH/Cを開放することで達成され、高速段（＝直結段）は、図３(b)に示すように、ローブレーキL/Bを開放し、ハイクラッチH/Cを締結することで達成される。
変速制御は、第１出力ギアG1の回転数（＝車速VSP）を一定に保った状態のままで、低速段から高速段へアップシフトするときは、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数を低下させ、逆に、高速段から低速段へダウンシフトするときは、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数を上昇させる低下させる。よって、第２モータ/ジェネレータMG2は、変速前後の領域ではトルク制御が行われるが、摩擦要素を開放しニュートラル状態としている変速中は、変速後の入力回転数に同期させるために回転数制御が行われる。

前記第３出力ギアG3,G4は、第３出力ギアG3が第３モータ/ジェネレータMG3の第３モータ出力軸MS3に連結され、第３出力ギアG4がプロペラシャフトPSに連結されている。すなわち、プロペラシャフトPSには、エンジンENGと第１モータ/ジェネレータMG1と第２モータ/ジェネレータMG2と第３モータ/ジェネレータMG3の駆動力が伝達可能な構成となっている。そして、プロペラシャフトPSに入力された駆動力は、差動機構DFと左駆動軸LSを介して左駆動輪LTへ伝達され、差動機構DFと右駆動軸RSを介して右駆動輪RTへ伝達される。

実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、スロットルアクチュエータ２と、モータコントローラ３と、インバータ４と、バッテリ５と、変速コントローラ６と、油圧制御装置７と、統合コントローラ８と、を備えている。

前記エンジンコントローラ１は、統合コントローラ８からの目標エンジントルク指令に応じ、エンジン動作点（Ne,Te）を制御する指令を、スロットルアクチュエータ２へ出力する。

前記モータコントローラ３は、統合コントローラ８からの目標モータ/ジェネレータトルク指令に応じ、第１モータ/ジェネレータMG1のモータ動作点（N1,T1）と、第２モータ/ジェネレータMG2のモータ動作点（N2,T2）と、第３モータ/ジェネレータMG3のモータ動作点（N3,T3）と、をそれぞれ独立に制御する指令（デバイス制御信号）をインバータ４へ出力する。なお、このモータコントローラ３からは、バッテリ５の充電状態をあらわすバッテリSOCの情報が統合コントローラ８に対して出力される。

前記変速コントローラ６は、統合コントローラ８からの変速指令に応じ、油圧制御装置７に対しローブレーキL/BとハイクラッチH/Cへの制御油圧を作り出す油圧指令を出力する。

前記統合コントローラ８は、アクセル開度センサ９からのアクセル開度APOと、車速センサ１０からの車速VSPと、エンジン回転数センサ１１からのエンジン回転数Neと、第１モータ回転数センサ１２からの第１モータ回転数N1と、第２モータ回転数センサ１３からの第２モータ回転数N2と、第３モータ回転数センサ１４からの第３モータ回転数N3等の情報を入力し、所定の演算処理を行う。そして、エンジンコントローラ１、モータコントローラ３、変速コントローラ６に対し、演算処理結果にしたがって制御指令を出力する。なお、エンジンコントローラ１とモータコントローラ３と変速コントローラ６と統合コントローラ８は、双方向通信線であるＣＡＮ通信線１５により繋がっていてデータ交換を行う。

図４は、実施例１の統合コントローラ８にて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである（変速制御手段）。以下、図４の各ステップについて説明する。

ステップS1では、車速センサ１０により車速VSPを計測し、これを記憶してステップS2へ進む。

ステップS2では、ステップS1での車速読み込みに続き、例えば、車速VSPとアクセル開度APOにより車両の要求駆動力を計算し、これを記憶してステップS3へ進む。

ステップS3では、ステップS2での要求駆動力の計算に続き、車速VSPと要求駆動力により決まる動作点aと、動作点変化率Δaを算出し、さらに動作点変化率方向の動作点ａから変速線までの距離ｂを算出し、ステップS4へ進む。
ここで、動作点a、動作点変化率Δa、距離ｂは、例えば、図５の変速マップに示す通りであり、動作点aが、低速段から高速段に移行する変速線（アップシフト変速線）を横切ることで変速指令が出され、ローブレーキL/Bを開放し、ハイクラッチH/Cを締結するアップシフト制御が開始される。

ステップS4では、ステップS3での動作点情報の算出に続き、動作点情報に基づいて、変速可能性の大きさcを算出し、ステップS5へ進む。
ここで、変速可能性の大きさcは、例えば、c=a/bの式により求められる。

ステップS5では、ステップS4での変速可能性の大きさの算出に続き、変速可能性の大きさｃと変速可能性閾値Ｃより小さいか否かを判断し、Yes（ｃ＜Ｃ）の場合はステップS6へ進み、No（ｃ≧Ｃ）の場合はステップS10へ進む。

ステップS6では、ステップS5でのｃ＜Ｃであるとの判断に続き、変速可能性の大きさｃにより、第２モータ/ジェネレータMG2から第３モータ/ジェネレータMG3のトルク分担量dを決め、ステップS7へ進む。
ここで、トルク分担量dは、
d＝Ｄ／ｃ（Ｄは定数）
の式により求められ、トルク分担量dの値が大きいほど、第２モータ/ジェネレータMG2のトルク分担量を減らし、その分、第３モータ/ジェネレータMG3が受け持つトルク分担量を増す。

ステップS7では、ステップS6でのトルク分担量dの決定に続き、トルク分担量ｄに応じ、トルク負担を第２モータ/ジェネレータMG2から第３モータ/ジェネレータMG3へ遷移し、ステップS8へ進む。

ステップS8では、ステップS7でのトルク負担の遷移に続き、変速コントローラ６に対し変速指令を出力し、変速コントローラ６において、変速指令を入力した時点から変速制御を開始し、ステップS9へ進む。

ステップS9では、ステップS8での変速制御に続き、変速コントローラ６から変速中と変速完了を示す情報を入力し、入力情報に基づいて変速制御が完了したか否かを判断し、Yes（変速完了判断）の場合はステップS10へ進み、No（変速前または変速中判断）の場合はリターンへ進む。

ステップS10では、ステップS9での変速完了判断、あるいは、ステップS5でのｃ≧Ｃであるとの判断に続き、第２モータ/ジェネレータMG2と第３モータ/ジェネレータMG3のトルク負担を遷移することなく（通常のトルク制御）、リターンへ進む。
なお、図４のステップS1〜ステップS5は、変速予測部に相当し、図４のステップS6〜ステップS10は、駆動力補償部に相当する。

次に、作用を説明する。
実施例１のハイブリッド車両の制御装置における作用を、「変速中の駆動力補償作用」、「変速可能性の大きさに応じたトルク負担遷移作用」に分けて説明する。

［変速中の駆動力補償作用］
例えば、車速VSPをほぼ一定に保った平坦路定速走行時等で変速可能性が無いときには、図４のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS10→リターンへと進む流れが繰り返され、ステップS10では、第２モータ/ジェネレータMG2のトルク負担を遷移することなく、通常のトルク制御により走行が維持される。

その後、下り勾配路に入り、要求駆動力は少し小さくしても、車速VSPが次第に高くなっていき、例えば、図５に示すように、変速線に向かって動作点ａが移動していくときには、図４のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5へと進む。そして、ステップS5において、変速可能性の大きさｃが変速可能性閾値未満と判断されたら、ステップS5からステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→リターンへと進む流れが繰り返される。そして、ステップS9において、変速制御完了であると判断されると、ステップS10→リターンへ進む。

すなわち、ステップS5において、変速機T/Mにより変速が行われることを予測されると、ステップS6およびステップS7において、変速が開始される前に予め第２モータ/ジェネレータMG2が出力するトルク（駆動力）を低下させ、そのトルク低下分を、第３モータ/ジェネレータMG3のトルク（駆動力）で負担する駆動力補償が行われる。

したがって、変速開始前に第２モータ/ジェネレータMG2が負担しているトルク（駆動力）が予め低減されているので、変速中に第２モータ/ジェネレータMG2のトルク（駆動力）が左右の駆動輪LT,RTに伝達されなくなっても、駆動力の低下が小さく抑えられる。

加えて、第２モータ/ジェネレータMG2のトルク低下分を、第３モータ/ジェネレータMG3により補償する駆動力補償は、指令出力時から補償駆動力が左右の駆動輪LT,RTに伝達されるまでに応答遅れ時間を持つ。これに対し、変速開始前から駆動力補償を開始することで、変速開始後の駆動力補償の遅れが抑制され、変速中にショックの原因となる駆動力落ちが確実に回避される。この結果、駆動力補償の効率を向上させることになり、車両の運転性能を向上させる。

この駆動力補償のイメージは、図６に示すように、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせて通常駆動力が出ているのに対し、変速開始から変速完了までの変速中、第２モータ/ジェネレータMG2の回転数をプロペラシャフトPS側の回転数に同期させるモータ回転制御を行うため、MG2の出力トルクを車軸に出力できない場合は、変速中駆動力がエンジントルクによる駆動力のみとなり、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力に対し、大きな駆動力低下となる。しかし、第２モータ/ジェネレータトルクを、第３モータ/ジェネレータトルク（あるいは、エンジントルク＋第２モータ/ジェネレータトルク）に分担して補償することで、変速中駆動力を、エンジントルクと第２モータ/ジェネレータトルクを合わせた通常駆動力と等しくすることができる。

［変速可能性の大きさに応じたトルク負担遷移作用］
実施例１では、ステップS5において、変速可能性の大きさｃにより変速可能性が高いと判断されたら、ステップS5からステップS6→ステップS7へと進み、ステップS6では、変速可能性の大きさｃにより、第２モータ/ジェネレータMG2から第３モータ/ジェネレータMG3のトルク分担量dを決められ、ステップS7では、トルク分担量ｄに応じ、トルク負担が第２モータ/ジェネレータMG2から第３モータ/ジェネレータMG3へ遷移される。

上記のように、変速可能性が高いと判断される変速前に第２モータ/ジェネレータMG2のトルク負担を、第３モータ/ジェネレータMG3へ遷移する制御が開始されるが、変速の予測が間違いとき、無駄なトルク負担の遷移が発生し、燃費と車両の運転性へ影響が出る場合がある。

これに対し、実施例１では、変速可能性の高さに応じ、遷移するトルク負担の大きさを変えるようにしているため、トルク負担の変更効率を向上させ、安定走行を実現でき、車両の運転性能と燃費を向上させる。

すなわち、変速可能性が低い状態では、変速前に低減される第２モータ/ジェネレータMG2が負担しているトルクの低減量も小さく抑えられるため、その後、仮に変速が行われなかった場合の影響を低減することができる。一方、変速可能性が高い状態では、変速前に低減される第２モータ/ジェネレータMG2が負担しているトルクの低減量が大きくなるため、変速中に、第２モータ/ジェネレータMG2のトルクが左右の駆動輪LT,RTに伝達されなくなっても、更に、駆動力が低下する量が小さく抑えられ、ショックを低減することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１のＦＲハイブリッド車両の制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) エンジンENGからの出力軸（エンジン出力軸ES）が動力分配機構T/Sを経て第１のモータ（第１モータ/ジェネレータMG1）と駆動輪LT,RTに連結され、第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）の出力軸（第２モータ出力軸MS2）が変速機T/Mを介して前記駆動輪LT,RTに連結され、変速指令時に前記変速機T/Mの変速比を変更制御する変速制御手段を備えたハイブリッド車両（ＦＲハイブリッド車両）の制御装置において、前記変速機T/Mよりも前記駆動輪LT,RT側で、前記駆動輪LT,RTに連結される第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）を設け、前記変速制御手段（図４）は、少なくとも車速VSPに基づいて、前記変速機T/Mにより変速が行われることを予測する変速予測部（ステップS1〜ステップS5）と、前記変速予測部が変速を予測した場合、変速が開始される前に予め前記第２のモータが出力する駆動力を低下させ、その駆動力低下分を、前記エンジンENGと前記第３のモータの少なくとも一方の駆動力で負担する駆動力補償部（ステップS6〜ステップS10）と、を有する。
このため、変速を伴う走行時、変速中の駆動力低下やショックの発生を回避することで、車両の運転性能を向上させることができる。

(2) 前記変速予測部（ステップS1〜ステップS5）は、車速VSPと要求駆動力に基づき、変速が行われる可能性の大きさを判断し、前記駆動力補償部（ステップS6〜ステップS10）は、前記変速可能性の大きさが大きいほど、変速前に予め低下させる第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）の駆動力低下量を大きくし、その駆動力低下分を、前記エンジンENGと前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）の少なくとも一方の駆動力で負担させる。
このため、トルク負担の変更効率を向上させ、安定走行を実現できると共に、車両の運転性能と燃費を向上させることができる。

(3) 前記変速予測部（ステップS1〜ステップS5）は、車速VSPと要求駆動力による動作点ａと、この動作点ａが単位時間で変化する動作点変化率Δａと、動作点ａの変化方向に沿って動作点ａから変速線までの距離ｂを算出すると共に（ステップS3）、これらの動作点情報に基づいて変速可能性の大きさｃを算出し（ステップS4）、前記変速可能性の大きさｃと予め設定された変速可能性閾値Ｃの比較により、変速可能性の有無を予測する（ステップS5）。
このため、変速予測に際し、動作点ａの位置と、動作点ａの動く速度である動作点変化率Δａと、動作点ａが動く方向における動作点ａから変速線までの距離ｂを考慮していることで、変速予測の誤認や早過ぎや遅れ過ぎ等が防止され、変速予測を精度良く行うことができる。

(4) 前記駆動力補償部（ステップS6〜ステップS10）は、前記変速予測部（ステップS1〜ステップS5）により変速可能性有りと判断されると（ステップS5でYES）、変速可能性ｃの大きさに応じて設定された前記第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）のトルク低下分を前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）のトルク増大分にて負担するようにトルク配分量を決める。
このため、トルク負担の遷移を、エンジンENGを併用することなく、同じ制御応答性を持つ第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）と第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）の間での遷移とすることで、変速前から一定の駆動力を精度良く維持する駆動力補償制御を行うことができる。

(5) 前記駆動力補償部（ステップS6〜ステップS10）は、前記変速予測部（ステップS1〜ステップS5）により変速可能性有りと判断されてから変速制御が完了するまで（ステップS9でYES）、前記第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）のトルク負担を前記第３のモータ（第３モータ/ジェネレータMG3）に遷移する制御を実行する。
このため、駆動力補償制御期間を、変速制御前から変速制御完了までとすることで、変速制御完了により第２のモータ（第２モータ/ジェネレータMG2）から駆動力を伝達できる状態になると、変速後の要求駆動力に合わせた駆動力制御を応答良く開始することができる。

以上、本発明のハイブリッド車両の制御装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、変速予測部として、動作点ａと、動作点ａから変速線までの距離ｂの比を変速可能性の大きさｃとして算出する例を示した。しかし、動作点ａが変速線を横切るまでに要する時間を予測するような例としても良い。また、動作点ａは、車速と要求動力に決められる点としたが、車速とアクセル開度により決められる点としても良い。

実施例１では、駆動力補償部として、第２モータ/ジェネレータMG2のトルク低下分を第３モータ/ジェネレータMG3のトルク増大分にて負担する例を示した。しかし、第２モータ/ジェネレータMG2のトルク低下分をエンジンENGと第３モータ/ジェネレータMG3を合わせたトルク増大分にて負担する例としても良い。さらに、変速が開始されるまでと変速中で領域分けをし、変速開始領域と変速中領域とで第２モータ/ジェネレータMG2のトルク低下分の負担を、異なる負担モードとするような例であっても良い。

実施例１では、変速機として、遊星歯車と摩擦要素の組み合わせにより２速の変速段を達成する変速機の例を示した。しかし、平行二軸式の噛み合いギアとドグクラッチの組み合わせによる変速機、２速以上の変速段を有する有段変速機、無段階の変速比を得る無段変速機、等であっても良い。

実施例１では、ＦＲハイブリッド車両への適用例を示したが、ＦＦハイブリッド車両あるいはＦＲベースやＦＦベースの４ＷＤハイブリッド車両に対しても適用することができる。

ENG エンジン
ES エンジン出力軸
MG1 第１モータ/ジェネレータ（第１のモータ）
MS1 第１モータ出力軸
T/S 動力分割機構
PS プロペラシャフト
MG2 第２モータ/ジェネレータ（第２のモータ）
MS2 第２モータ出力軸
T/M 変速機
G1,G2 第２出力ギア
MG3 第３モータ/ジェネレータ（第３のモータ）
MS3 第３モータ出力軸
G3,G4 第３出力ギア
DF 差動機構
LS 左駆動軸
RS 右駆動軸
LT 左駆動輪
RT 右駆動輪
１ エンジンコントローラ
２ スロットルアクチュエータ
３ モータコントローラ
４ インバータ
５ バッテリ
６ 変速コントローラ
７ 油圧制御装置
８ 統合コントローラ
VSP 車速
APO アクセル開度
ａ 動作点
Δａ 動作点変化率
ｂ 距離
ｃ 変速可能性の大きさ
Ｃ 変速可能性閾値

Claims (5)

1. エンジンからの出力軸が動力分配機構を経て第１のモータと駆動輪に連結され、第２のモータの出力軸が変速機を介して前記駆動輪に連結され、
   変速指令時に前記変速機の変速比を変更制御する変速制御手段を備えたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記変速機よりも前記駆動輪側で、前記駆動輪に連結される第３のモータを設け、
   前記変速制御手段は、少なくとも車速に基づいて、前記変速機により変速が行われることを予測する変速予測部と、前記変速予測部が変速を予測した場合、変速が開始される前に予め前記第２のモータが出力する駆動力を低下させ、その駆動力低下分を、前記エンジンと前記第３のモータの少なくとも一方の駆動力で負担する駆動力補償部と、を有することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 請求項１に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記変速予測部は、車速と要求駆動力に基づき、変速が行われる可能性の大きさを判断し、
   前記駆動力補償部は、前記変速可能性の大きさが大きいほど、変速前に予め低下させる第２のモータの駆動力低下量を大きくし、その駆動力低下分を、前記エンジンと前記第３のモータの少なくとも一方の駆動力で負担させることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
3. 請求項２に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記変速予測部は、車速と要求駆動力による動作点と、この動作点が単位時間で変化する動作点変化率と、動作点の変化方向に沿って動作点から変速線までの距離を算出すると共に、これらの動作点情報に基づいて変速可能性の大きさを算出し、前記変速可能性の大きさと予め設定された変速可能性閾値の比較により、変速可能性の有無を予測することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
4. 請求項３に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記駆動力補償部は、前記変速予測部により変速可能性有りと判断されると、変速可能性の大きさに応じて設定された前記第２のモータのトルク低下分を前記第３のモータのトルク増大分にて負担するようにトルク配分量を決めることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
5. 請求項４に記載されたハイブリッド車両の制御装置において、
   前記駆動力補償部は、前記変速予測部により変速可能性有りと判断されてから変速制御が完了するまで、前記第２のモータのトルク負担を前記第３のモータに遷移する制御を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。

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